从碳酸二烷基酯制备碳酸二芳基酯的方法技术

本发明专利技术涉及从碳酸二烷基酯制备碳酸二芳基酯的方法。本发明专利技术提供一种从碳酸二烷基酯和芳香族羟基化合物制备碳酸二芳基酯的方法，所述方法采用至少两个反应塔，用于回收在所述反应中采用的碳酸二烷基酯和用于除去反应的醇的方法段，用于除去在所述方法中获得的沸点在碳酸二烷基酯的沸点与在制备碳酸二芳基酯的过程中形成的碳酸烷基芳基酯的沸点之间的副产物的一个或多个方法步骤，以及用于进一步纯化从反应塔获得的碳酸二芳基酯的方法步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供 一种从碳酸二烷基酯和芳香族羟基化合物制备碳酸二 芳基酯的方法，所述方法采用至少两个反应塔，用于回收在所述反应中采用的碳酸二烷基酯和用于除去反应的醇的方法段(process section),用 于除去在所述方法中获得的沸点在碳酸二烷基酯的沸点和在制备碳酸 二芳基酯的过程中形成的碳酸烷基芳基酯的沸点之间的副产物的一个 或多个方法步骤，以及用于进一步纯化从所述反应塔获得的碳酸二芳基 酯的方法步骤。
技术介绍
从脂肪族碳酸酯和芳香族羟基化合物开始通过酯交换制备芳香族 和脂肪族-芳香族碳酸的酯(碳酸酯)是理论上已知的。这是一个平衡反 应，其中平衡位置几乎完全向脂肪族取代的碳酸酯方向移动。因此，从 芳香族碳酸酯和醇制备脂肪族碳酸酯相对简单。然而，为了在相反方向， 向着芳香族碳酸酯实施反应，有效地移动非常不利的平衡至芳香族碳酸 酯一侧是必需的，为此不仅必须使用极高活性的催化剂，而且必须使用 适当的方法方式。可以在塔中进行这样的平衡反应是已知的并且以这种方式有利地 可使它们移向形成期望产物的方向(例如U. Block, Chem,Ing. Techn. 49, 151(1977); DE画A 38 09 417; B. Schleper, B. Gutsche, J. Wnuck和L. Jeromin, Chem.-Ing.-Techn. 62, 226(1990》Ullmanns Encyclopadie der techn. Chemie,笫4版，第3巻，第375页及以后，1973)。因此，在已知的方法中，酯交换也优选地在一个或多个反应塔中以 逆流(countercurrent)酯交换形式连续地进4亍。然而，文献中已知的方法，例如EP-A461 274、 DE-A 42 26 755、 DE-A42 26 756，一般仅描述了其中通过酯交换和/或歧化来发生得到 石友酸二芳基酯的反应的那些方法步骤。WO-A 2006/033291 、 EP画A 1 775 280、 EP隱A 1 767 516 、 EP國A 1 767 517 、 EP画A 1767 518 、 EP-A 1 762 559和EP-A 1 762 560还给出了关于用于制备碳酸二芳基酯 的反应塔的装置构造的暗示。然而，方法的经济可行性不仅与反应区中的方法段有关，而且在有些情况下，与随后的后处理(workup)步骤的相 关程度要高得多。到目前为止，文献中包含的关于这一主题的信息非常少。由于如经验所显示的那样，通过芳香族羟基化合物与碳酸二烷基酯 的反应来制备碳酸二芳基酯是能量需求非常高的，因此，降低能耗的措 施同样起到重要的作用。目前可得的文献中给出的关于这一主题的信息 也非常少。EP-A 781760描述了一种制备芳香族碳酸酯的连续的方法，其通过 将碳酸二烷基酯与芳香族羟基化合物在催化剂存在下进行反应，并连续 地除去在该反应中形成的芳香族碳酸酯、醇副产物、碳酸二烷基酯和芳 香族羟基化合物而进行，该碳酸二烷基酯和芳香族羟基化合物被再循环 到所述反应中。然而，没有描述如何将反应中所用的碳酸二烷基酯从醇 副产物(反应的醇)分离。然而，经验已经显示，该步骤是能量非常密 集和对能量需求非常高的，特别是当难以将碳酸二烷基酯和反应的醇彼 此分离时更是如此。此外，也没有描述在反应之后分离碳酸二芳基酯， 但是，由于对它的高纯度要求，所述分离非常复杂。此外，没有关于可 能的能量节省的描述。EP-A 1 638 917描述了通过与烷基醇接触来从废物物流回收产物的 方法，回收的产物包括碳酸二芳基酯，芳香族醇，水杨酸烷基酯和烷基 醇。所述方法的一个缺点是以三个阶段进行反应，这使其非常复杂。另 一个缺点是在两个点获得高沸点废物物流。在分离碳酸二芳基酯之前除 去催化剂引起第 一废物物流的产生，随后的由两个蒸馏塔组成的后处理 引起第二废物物流的产生。用于分离碳酸二芳基酯的所述后处理在装置 和能量方面因此都是高需求的。另外，如此以99.5重量％制得的碳酸二 芳基酯的质量非常差，并且用于制备聚碳酸酯的适用性存在问题。也没 有描述对反应的醇和反应中获得的碳酸二烷基酯的混合物的分离。WO-A 2005/000776描述了在碳酸二烷基酯和芳香族羟基化合物的 反应中形成的烷基芳基醚的制备方法。在该方法中，另外也获得了碳酸 二芳基酯。所述方法结构包含三个反应塔和两个用于分离烷基芳基醚的 另外的蒸馏塔。对烷基芳基醚的控制纯化是这里所述的方法的目标，这 一事实得出结论反应中形成的量很高。然而，在制备碳酸二芳基酯的 过程中，回收高纯度的烷基芳基醚并不是最重要的，相反目的是使得酯交换中获得的该副产物的形成最小化。此外，包括三个反应阶段的反应 方式非常复杂，并且关于碳酸二芳基酯的处理以及分离在反应中获得并 且包含碳酸二烷基酯和反应的醇的混合物没有进行描述。EP-A 1 237 842也描述了类似的方法，因此，已经提及的缺点同样也适 用于此。WO-A 2004/016577描述一种从碳酸二烷基酯和芳香族羟基化合物 在催化剂存在下在多个独立的并且串联的反应器装置的反应区中制备 芳香族碳酸酯的方法，其中在最后的反应区的蒸气物流的冷凝中所获得 的冷凝热量被用来加热引入到第一反应区中的液体物流。但是，这种方 法的一个缺点是反应器装置复杂。另外，该方法的能量整合需要提高， 并且仅限于反应的方法段。没有描述用于后处理的随后步骤。JP-A 2002-020351描述了 一种间歇式制备碳酸二芳基酯的方法，来 自其的热量可以被用于产生蒸汽(steam)。但是，该方法的缺点是间歇性 能和用于所述反应的反应器装置，其具有附接的蒸馏塔。没有描述用于 后处理的随后步骤。因此，仍需要提供用于制备芳香族碳酸酯，优选碳酸二芳基酯的方 法，所述方法包括产物和废物物流的后处理，其不具有上述缺点，并且 与上文提及的已知方法相比，其中的能量整合能以有效的方式进行并且 可以获得改善的能量整合。
技术实现思路
因此，本专利技术所基于其上的目的在于提供用于制备芳香族碳酸酯， 优选碳酸二芳基酯的方法，所述方法包括产品和废物物流的后处理 (workup),并且与已知的方法相比，其中能量整合能以有效的方式进行 并且可以获得改善的能量整合。已经惊奇地发现了一种从至少一种碳酸二烷基酯和至少一种芳香 族羟基化合物制备至少 一种碳酸二芳基酯的方法，所述方法通过以下步 骤进行(a) 在至少 一种酯交换催化剂的存在下，使一种或多种所述碳酸二 烷基酯与一种或多种所述芳香族羟基化合物在第一反应塔内反应，所述 笫一反应塔包括在塔上部中的至少一个精馏段和在所述精馏段下面的 至少一个反应区，其具有至少两个工段，(b) 将第一反应塔的底部产物供给到至少一个另外的反应塔中并在其中对其进行进一步转化，所述至少一个另外的反应塔包括在塔上部 中的至少 一个精馏段和在所述精馏段下面的至少 一个反应区，(C) 在包括至少 一个蒸馏塔的至少 一个另外的方法步骤中，完全或部分地将步骤(a)和/或(b)的反应塔中未转化的或在反应过程中形成的碳 酸二烷基酯从在反应过程中形成的烷基醇分离，(d) 将从(b)的至少一个反应塔的顶部取出的包含一种或多种芳香 族羟基化合物的蒸气本文档来自技高网...

【技术保护点】
从至少一种碳酸二烷基酯和至少一种芳香族羟基化合物制备至少一种碳酸二芳基酯的方法，所述方法通过以下步骤进行：　（ａ）在至少一种酯交换催化剂的存在下，使一种或多种所述碳酸二烷基酯与一种或多种所述芳香族羟基化合物在第一反应塔内反应，所述第一 反应塔包括在塔上部的至少一个精馏段和在所述精馏段下面的至少一个反应区，其具有至少两个工段，　（ｂ）将第一反应塔的底部产物供给到至少一个另外的反应塔中并在其中对其进行进一步转化，所述至少一个另外的反应塔包括在塔上部的至少一个精馏段和在所 述精馏段下面的至少一个反应区，　（ｃ）在包括至少一个蒸馏塔的至少一个另外的方法步骤中，全部或部分地将未转化的碳酸二烷基酯从在反应过程中形成的烷基醇分离，所述未转化的碳酸二烷基酯来自步骤（ａ）和／或（ｂ）的反应塔或是在反应过程中形成的， 　（ｄ）将从（ｂ）的至少一个反应塔的顶部取出的包含一种或多种芳香族羟基化合物的蒸气，任选在至少一个冷凝器中冷凝之后，全部或部分地供给到包括至少一个蒸馏塔的至少一个另外的方法步骤中，以除去沸点在所述碳酸二烷基酯的沸点和在制备所述碳酸二芳 基酯的过程中形成的碳酸烷基芳基酯的沸点之间的化合物，以及　（ｅ）将包含碳酸二芳基酯并且在步骤（ｂ）的所述另外的一个或多个反应塔中获得的底部产物供给到至少一个另外的方法步骤中以在至少一个蒸馏塔中进行纯化，所述至少一个蒸馏塔包括在塔上部的 至少一个精馏段和在塔下部的至少一个汽提段，　其特征在于，选自所述第一反应塔或所述另外的一个或多个反应塔的至少一个反应塔装配有一个或多个冷凝器，并且通过在这些冷凝器中冷凝获得的冷凝热量被直接或间接地再循环到所述方法中。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A杜克斯，G奥尔夫，K哈伦伯格，G朗奇，R莱贝里克，J范登艾恩德，W伍伊塔克，P乌姆斯，J雷克纳，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]